Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Première déclinaison du moteur électrique, le moteur linéaire n'a pas été utilisé pendant des années. Depuis les années 1980, le moteur linéaire connaît un second souffle grâce à la généralisation des systèmes industriels automatisés et, dans une moindre mesure, des transports terrestres. L’avènement de la robotique et le remplacement des entraînements mécaniques complexes par des « axes électroniques » ont poussé au développement des moteurs tournants linéaires et, plus généralement, des moteurs à mouvement composé.
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Michel KANT : Ingénieur de l’École polytechnique de Zürich - Membre de l’Académie européenne des sciences
INTRODUCTION
Le moteur électrique, dont la conception initiale date de la deuxième moitié du xixe siècle, a été envisagé initialement sous la forme linéaire puis, presque aussitôt, sous la forme tournante. Pour des raisons technologiques évidentes le moteur tournant a connu le développement que l’on sait.
La généralisation des systèmes industriels automatisés et, dans une moindre mesure des transports terrestres, a entraîné la résurrection du moteur linéaire qui est passé du stade de recherches, entre 1965 et 1975, à la fabrication de série à partir de 1980. Les premières applications des moteurs linéaires sont dues incontestablement aux ingénieurs russes (soviétiques) qui ont publié des travaux remarquables (en particulier G.I. Shturman en 1946 et A.I. Voldeck en 1968).
L’avènement de la robotique et le remplacement des entraînements mécaniques complexes par des « axes électroniques » conduisent actuellement aux moteurs combinant des mouvements de rotation et de translation (moteurs tournants linéaires) et plus généralement aux moteurs capables d’effectuer des mouvements multidirectionnels (moteurs à mouvement composé).
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Différentes structures industrialisées6. Optimisation des moteurs à circuit magnétique ouvert
Ce paragraphe concerne plus particulièrement les moteurs linéaires.
Les considérations précédentes montrent que, par suite des effets spéciaux, l’induction magnétique engendrée à la fois par les courants inducteurs et induits admet une distribution asymétrique sur la longueur de l’entrefer et des variations sur sa largeur et sur sa hauteur.
Deux questions se posent ainsi au constructeur de moteurs linéaires : quelle est la forme optimale de l’induction à admettre dans l’entrefer et comment l’imposer ?
Pour répondre à la première question, il convient d’établir les critères d’optimisation et d’en déduire la forme de la machine ainsi que l’expression du champ d’excitation.
Les recherches les plus rigoureuses concernent à ce jour les machines linéaires destinées à la traction et au positionnement, dans lesquelles le rôle des distributions parasitaires des champs résultants est particulièrement nuisible.
Comme les paramètres d’optimisation sont multiples, nous nous proposons de tenir compte des contraintes suivantes :
• Rendement énergétique :
• Rendement magnétique (défini dans ) :
Dans ces expressions, l’intégration est prise sur le volume
de l’armature de la machine, E représente le champ électrique et
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ZEHDEN (A.) - New improuvements in electric traction apparatus - . U.S. Patent no 88145 du 04/06/1902.
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(3) - KANT (M.) - Contribution à l’étude du champ magnétique dans un convertisseur à veine liquide - . Thèse d’État ès Sciences Physiques no CNRS : A.O.30.32 (1969).
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(4) - KIRKO (I.M.) - Magnetohydrodynamics of liquid metals - . Consultants Bureau (1965).
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(5) - VIROLLEAU (A.) - Étude théorique et expérimentale d’un moteur sphérique - . Notes Techniques UTC (1979).
-
(6) - KAMINSKI (G.) - Champs magnétiques et caractéristiques du moteur asynchrone à mouvement composé - ....
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